高中生物 第4章 基因的表達學案 新人教版必修2

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1、 4．1 基因指導蛋白質(zhì)的合成 【學習目標】 （1）概述遺傳信息的轉錄過程(重點)。 （2）概述遺傳信息的翻譯過程(重難點)。 （3）運用數(shù)學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系。 【學習過程】 一、自主學習 一、遺傳信息的轉錄 【問題一】RNA適于作DNA的信使的原因？ 1、結合教材圖4—1，4—2和圖4—3，了解RNA的組成。 (1)基本單位 (2)結構 (3)分類 2、mRNA作DNA的信使的原因： 【問題二】DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的？ 結合教材63頁圖4-4，小組內(nèi)成員相互交流討論下列問題

2、： 概念： 場所： 轉 錄 條件：a、模板： b、原料： c、能量： d、酶： 過程： 產(chǎn)物： 堿基互補配對原則： 二、遺傳信息的翻譯 1、結合教材64-66頁及圖4-6，小組內(nèi)成員相互交流討論下列問題： 【問題一】遺傳信息如何從mRNA傳遞到蛋白質(zhì)？ 概念： 場所： 翻 譯 條件： a、模板： b、原料： c、能量： d、酶： e、工具：“搬運工”-- 過程： 產(chǎn)物： 堿基互補配對原則： 【問題二】密碼子與反密碼子有何區(qū)別？ 1、密碼子： （1）定義： （2）

3、種類： 2、反密碼子： （1）定義： （2）種類： 二、合作探究 1、 DNA分子堿基數(shù)：RNA堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸個數(shù)= 2、完成“DNA分子復制與轉錄、翻譯的比較表”。 項目 階段 復制 轉錄 翻譯 時間 個體生長發(fā)育的整個過程 場所 模板 原料 條件 產(chǎn)物 堿基配對原則 【學習小結】 【基礎訓練】 1．DNA分子的解旋發(fā)生在（　?。? A．只在轉錄過程中 B．只在翻譯過程中

4、 C．只在DNA分子的復制過程中 D．復制和轉錄過程中都有發(fā)生 答案 D 2.有關蛋白質(zhì)合成的敘述，不正確的是( ) A．終止密碼不編碼氨基酸 B．每種tRNA只轉運一種氨基酸 C．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息 D．核糖體可在mRNA上移動 答案 C 解析 終止密碼子不對應氨基酸，故A正確；一種tRNA只能轉運一種氨基酸，故B正確；遺傳信息存在于基因中，故C錯誤；在翻譯時，核糖體在mRNA上移動，故D正確。 3.甲、乙兩圖為真核細胞中發(fā)生的代謝過程的示意圖，下列說法正確的是( ) A.甲圖所示的過程

5、叫做翻譯，多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成 B.乙圖所示過程叫做轉錄，轉錄產(chǎn)物的作用一定是作為甲圖中的模板 C.甲圖所示翻譯過程的方向是從右到左 D.甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補配對且堿基互補配對方式相同 答案 C 解析 甲圖所示的過程叫做翻譯，多個核糖體共同完成多條多肽鏈的合成，故A錯。乙圖所示過程叫做轉錄，轉錄產(chǎn)物為RNA，為信使RNA或核糖體RNA或轉運RNA，故B錯。甲圖所示翻譯過程從右到左，肽鏈越來越長，故C正確。甲圖為翻譯，堿基配對方式為RNA對RNA，乙圖為轉錄，堿基配對方式為DNA對RNA，故有所不同，故D錯。 4.如圖所示為真核細胞蛋白質(zhì)合成過程中必需的兩種

6、物質(zhì)(甲、乙)，下列有關敘述中正確的是(　　) A．遺傳信息位于甲上 B．乙由三個堿基組成 C．甲的合成需要RNA聚合酶的參與 D．乙可以轉運多種氨基酸 答案 C 5．人體神經(jīng)細胞與肝細胞的形態(tài)結構和功能不同，其根本原因是這兩種細胞的（ ） A．DNA堿基排列順序不同 B．核糖體不同 C．轉運RNA不同 D．信使RNA不同 答案 D 解析 人的所有體細胞中所含的DNA分子是相同的，而不同的細胞之所以形態(tài)結構和功能不同是因為基因選擇性表達的結果，究其根本原因則是表達形成的信使RNA不同。 【能力訓練】

7、1.真核細胞內(nèi)RNA的酶促合成過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　) A.該過程不會發(fā)生在細胞質(zhì)中 B.該過程兩個RNA聚合酶反向移動 C.該DNA片段至少含有2個基因 D.該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈 答案　A 解析　分析題圖可知，該過程為轉錄，可發(fā)生在細胞質(zhì)的線粒體或葉綠體中，A錯誤；轉錄需要RNA聚合酶催化，根據(jù)題圖可知，兩個RNA聚合酶反向移動，B正確；不同的基因轉錄出不同的mRNA，圖中2個mRNA的模板鏈不同，屬于2個不同的基因，C正確；圖中顯示該DNA中2個不同的基因轉錄時所用的模板鏈不是同一條脫氧核苷酸鏈，D正確。 2.如圖所示為某生物的基因表達過程

8、。下列相關敘述不正確的是(　　) A.該過程發(fā)生在真核細胞內(nèi)，在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開 B.若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子，則該條肽鏈中至少含有102個氧原子 C.RNA與DNA的雜交區(qū)域中既有A－T又有U－A之間的配對 D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數(shù)不一定相等 答案　A 3.如圖表示細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成部分示意圖，下列有關說法錯誤的是（ ） A.圖中f表示核糖體，含有蛋白質(zhì)及RNA B.b、c、d、e合成的蛋白質(zhì)氨基酸的種類、數(shù)目及排列順序是相同的 C．圖中所述過程越旺盛，核仁就越大 D．圖中所表示的翻譯過程是從右向左進行的 答

9、案 C 解析：分析題圖：圖示表示細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成部分示意圖，其中a為mRNA，是翻譯的模板；bcde為翻譯形成的多肽鏈；f為核糖體，是翻譯的場所。A、圖中f表示核糖體，其主要成分是蛋白質(zhì)及RNA，A正確；B、控制b、c、d、e這四個蛋白質(zhì)分子合成的模板相同，因此它們所含氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序都是相同的，B正確；C、原核生物沒有核仁，但細胞中也能發(fā)生上述過程，C錯誤；D、根據(jù)肽鏈的長度可知，翻譯過程是從右向左進行的，D正確。所以選C。 4.一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子含有的堿基個數(shù)、合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)及轉錄此mRNA的基因

10、中堿基個數(shù)至少依次為(　　) A.33　11　66 B.36　12　72 C.12　36　72 D.11　36　66 答案　B 解析　一條含有11個肽鍵的多肽，則含有12個氨基酸。mRNA中每3個相鄰的堿基決定一個氨基酸；一個氨基酸需要一個tRNA來轉運。因此，mRNA中至少含有36個堿基，至少需要12個tRNA，DNA中至少含有72個堿基。 5.圖中甲、乙、丙分別表示真核細胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程，請分析回答下列問題： (1)甲過程主要發(fā)生在細胞分裂的______期，乙表示________過程，丙過程中堿基互補配對的方式有___

11、_________。 (2)丙過程通過________上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉移到核糖體上。 (3)一個細胞周期中，乙過程在每個起點可起始多次，甲過程在每個起點一般起始______次。甲過程所需的酶有__________________。 答案　(1)間　轉錄　A－U、C－G (2)tRNA　(3)一　解旋酶、DNA聚合酶 解析　(1)甲圖所示過程以DNA的兩條鏈為模板進行，表示DNA的復制，主要發(fā)生在細胞分裂間期。乙圖所示過程以DNA的一條鏈為模板進行，表示轉錄。丙圖表示翻譯，翻譯過程中tRNA攜帶特定的氨基酸與mRNA發(fā)生堿基互補配對，即A－U、

12、C－G。 (2)反密碼子位于tRNA上，密碼子位于mRNA上。 (3)一個細胞周期中，乙過程(轉錄)在每個起點可起始多次，甲過程(復制)在每個起點一般起始一次。DNA復制過程所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶。 §4.2 基因?qū)π誀畹目刂? 編號11 【學習目標】 （1）解釋中心法則。 （2）舉例說明基因、蛋白質(zhì)與性狀的關系。(重難點) 【學習過程】 一、自主學習 中心法則的提出及其發(fā)展 閱讀教材P68—P69的內(nèi)容，完成以下問題： 1、中心法則的提出： （1）提出人： （2）內(nèi)容： 2、中心法則的發(fā)展 你認為這些資料是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則？嘗

13、試畫出修改后的中心法則？ 二、合作探究 基因、蛋白質(zhì)與性狀的關系 閱讀P69的[實例分析]，討論分析以下問題： 1、由豌豆的圓粒和皺粒白化病這兩個實例大家可以總結出什么共同點？ 2、由囊性纖維病和鐮刀型細胞貧血癥這兩個實例大家可以總結出什么共同點？ 3、由1、2總結基因?qū)π誀畹目刂品绞剑? （1）間接作用： （2）直接作用： 4、控制生物性狀的因素 【學習小結】 【基礎訓練】 1.基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是（　?。? A.RNA→蛋白質(zhì)（性狀） B.DNA→蛋白質(zhì)（

14、性狀） C.RNA→DNA→蛋白質(zhì)（性狀） D.DNA→RNA→蛋白質(zhì)（性狀）? 答案D 2.下列關于遺傳信息傳遞的敘述，錯誤的是（　?。? A．線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則 B．DNA中的遺傳信息是通過轉錄傳遞給mRNA的 C．DNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則 D．DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序 答案 C 解析 A、中心法則中遺傳信息的傳遞方向為DNA→RNA→蛋白質(zhì)，還存在DNA自我復制，線粒體和葉綠體中是半自主性復制細胞器，符合中心法則，A正確； B、DNA遺傳信息通過轉錄過程傳遞給RNA，這是

15、中心法則的內(nèi)容，B正確； C、DNA病毒中雖然沒有RNA，但它可借助寄主細胞完成DNA到RNA的轉錄過程，故其遺傳信息傳遞仍遵循中心法則，C錯誤； D、DNA中的遺傳信息傳遞給mRNA，然后由mRNA上的密碼子決定氨基酸，D正確． 3.理論上人體的每一個表皮細胞與神經(jīng)細胞內(nèi)所含DNA的質(zhì)與量是一樣的，但所含蛋自質(zhì)的質(zhì)與量不一樣是因為（　　） A．不同細胞的基因經(jīng)過不同的重組，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 B．不同細胞的基因數(shù)量不一樣多，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 C．不同細胞被轉錄的基因不一樣多，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 D．不同細胞的基因復制速度不同，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 答案 C

16、 4.下列說法正確的是（ ） A．基因與性狀之間是一一對應的關系 B．基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 C．中心法則總結了遺傳信息在細胞內(nèi)的傳遞規(guī)律 D．生物體的性狀只受到基因的控制 答案 C 解析 基因和性狀之間是一對一或多對一的關系；基因可以通過控制酶的合成來控制生物體的性狀，也可以通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀；生物體的性狀由基因和環(huán)境的共同決定的。故選C。 5.右圖為有關遺傳信息傳遞和表達的模擬實驗，下列相關敘述合理的是(　　) A.若X是mRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)必須加入氨基酸 B.若X是DNA，Y含有U，則試管內(nèi)必須加入逆轉錄酶

17、 C.若X是tRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D.若X是HIV的RNA，Y是DNA，則試管內(nèi)必須加入DNA酶 答案　A 【能力訓練】 1.圖甲所示為基因表達的過程，圖乙為中心法則，①～⑤表示生理過程。下列敘述正確的是(　　) A.圖甲所示過程需要多種酶參與，是染色體DNA上的基因表達過程 B.圖乙所示過程均需要核苷酸為原料 C.圖甲所示過程為圖乙中的①②③過程 D.圖乙中涉及堿基A與U之間配對的過程為②③④⑤ 答案　D 解析　圖甲為邊轉錄邊翻譯過程，為原核生物所特有的，原核生物無染色體，A錯誤，圖乙中①為DNA的復制，②為轉錄，③為翻譯，④為R

18、NA復制，⑤為逆轉錄，③過程需要氨基酸為原料，B錯誤；圖甲所示過程為圖乙中的②③過程，C錯誤；①為DNA的復制，無堿基A與U之間的配對，D正確。 2.下面是幾種抗菌藥物的抗菌機理以及中心法則的圖解。 ①青霉素：抑制細菌細胞壁的合成；②環(huán)丙沙星：抑制細菌DNA解旋酶的活性；③紅霉素：能與細菌細胞中的核糖體結合以阻止其發(fā)揮作用；④利福平：抑制RNA聚合酶的活性。以下有關說法錯誤的是(　　) A.環(huán)丙沙星會抑制a過程，利福平將會抑制b過程 B.除青霉素外，其他抗菌藥物均具有抑制遺傳信息傳遞和表達的作用 C.過程d涉及的氨基酸最多有20種、tRNA最多有64種 D.e過程需要逆轉錄酶

19、 答案　C 3.下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，分析可知(　　) A.基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中 B.圖中①過程需RNA聚合酶的催化，②過程需tRNA的協(xié)助 C.④⑤過程的結果存在差異的根本原因是血紅蛋白結構的不同 D.過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 答案　B 解析　同一個體的體細胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的，所含基因相同，A項錯誤。過程①為轉錄，②為翻譯，轉錄合成RNA，需要RNA聚合酶的催化；翻譯合成多肽，需要tRNA轉運氨基酸，B項正確。基因2通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物體的性狀，故④⑤的結果存在差異的根本原因是發(fā)生

20、了基因突變，C項錯誤；過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的代謝過程，進而控制生物體的部分性狀，D項錯誤。 4．中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程。請回答下列問題。 （1）a、b、c、d所表示的四個過程依次分別是 、 、 和 。 （2）需要tRNA和核糖體同時參與的過程是 （用圖中的字母回答）。 （3）a過程發(fā)生在真核細胞分裂的 期。 （4）在真核細胞中，a和b兩個過程發(fā)生的主要場所是 。 （5）能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是

21、 ，后者所攜帶的分子是 。 （6）RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑有（用類似本題圖中的形式表述）： ① ；② 。 答案 （1）DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄 （2）c? （3）間? （4）細胞核 （5）tRNA（轉運RNA）；氨基酸? （6）如下圖： 解析 （1）a過程表示以DNA為模板合成DNA的過程，稱為DNA復制；b過程表示以DNA為模板合成RNA的過程，稱為轉錄；c過程表示以RNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，稱為翻譯；d過程表示以RNA為模板合成DNA的過程，稱為逆轉錄。 （2）需要tRNA和

22、核糖體同時參與的過程是翻譯。 （3）DNA復制的時期是細胞分裂的間期； （4）細胞核是DNA分子復制和轉錄的主要場所； （5）特異性識別mRNA上密碼子的分子是tRNA，攜帶氨基酸。 （6）RNA病毒特有的信息傳遞方式為逆轉錄和RNA的自我復制。 5.圖中甲、乙、丙分別表示真核細胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程，請分析回答下列問題： (1)甲過程主要發(fā)生在細胞分裂的______期，乙表示________過程，丙過程中堿基互補配對的方式有____________。 (2)丙過程通過________上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉移到核糖體上。 (3)一個細胞周期中，乙過程在每個起點可起始多次，甲過程在每個起點一般起始______次。甲過程所需的酶有__________________。 答案　(1)間　轉錄　A－U、C－G (2)tRNA　(3)一　解旋酶、DNA聚合酶 13